저항(Resistance)은 전기 회로에서 전류가 흐를 때 해당 물질 또는 부품이 전기적으로 얼마나 ‘저항’하는지를 나타내는 물리적인 속성입니다. 이것은 전류의 흐름을 제어하거나 제한하는 데 사용됩니다.
저항은 일종의 전기 속성으로, 단위 시간당 단위 전압에 따른 전류의 비율로 표현됩니다. 일반적으로 오옴(Ω) 단위로 측정되며, 저항의 값이 클수록 전류가 흐르는데 더 많은 어려움을 겪게 됩니다.
저항의 종류들
우선 많이 사용되는 저항의 항목들을 살펴보자.
| 항목 | 단위 | 내용 |
| 표면저항률 (Surface resisivity) | Ω/sq | 일정한 넓이의 표면에서 전기적으로 얼마나 ‘저항’을 제공하는지를 나타내는 측정치 |
| 체적저항률 (volume resistivity) | Ω•cm | 물질의 부피를 통과하는 전기 전류에 대한 저항을 의미 |
| 전기전도도 (electrical conductivity) | S•cm | 물질이 전기를 얼마나 잘 전달하는지를 나타내는 물리적인 특성 |
고저항과 저저항의 범위
고저항과 저저항의 범위는 기계마다 다르며 판단하는 대상에 따라 상대적이다.
| 분류 | 범위(Ω•cm) | 기관예시 |
| 고저항 | 107 ~ 1018 | 전자부품연구원 |
| 저저항 | 10-3 ~ 107 | 자사 |
저항 측정기별 비교
| 종류 | 기관 | 범위(Ω•cm) |
 Agilent-4339B | 전자부품연구원 | 107 ~ 1018 |
 Mitsubishi LORESTA-GP | 자사, 고분자연구원, 세기원 | 10-3 ~ 107 |
 멀티테스터기 | – | 10-1 ~ 105 |
하지만 세라믹과 같은 고저항 영역대는 일반적으로 고저항 계측기가 필요하다.
장비명
<고저항 미터 High Resistance>
Agilent-4339B
대표 분석물질
절도체 및 절연체
단위검출한계
| 구분 | 장비 | 저항 한계(Ω•cm) |
| 고정항측정기 | Agilent-4339B(전자기술연구원, | 107 ~ 1018 |
시편규격
<KEITHLEY 8009 고저항 키트 >
*내부에 체결이 가능한 시편 차이즈가 대략 직경 40mm 이상이다.
| 구분 | 단위(mm) | 저항범위 | 키트유무 | 방식 |
| 전자기술연구원 | ⏀50 x 5 | 107 ~ 1018 | 고저항 키트 | 오슬로프코스 |
| 고분자연구원 | 50 x 50 x 2 | 10-3 ~ 107 | 없음 | 4-probe |
| 세라믹기술원 | 10 x 10 x 1 | 10-3 ~ 10 | 없음 | |
| 자사 | 20 x 20 x 20 이상 (대형제품도 가능하다) | 10-3 ~ 107 | 없음 | 4-probe |
분석조건
| 구분 | 조건 |
| 전자부품연구원 | Test voltage: DC 100V specimen fixing force: 10kg Charging Time : 1 min |
| 세라믹기술원 | – |
| 고분자연구원 | – |
| 자사 | – |
장비이론
전기적 특성 및 저항을 측정하는 장비는 다양하다.
| 구분 | 장비 | 방식 |
| 고저항 | Agilent-4339B | 오슬로프코스 |
| 저저항 | Mitsubishi LORESTA | 4-프로브 |
두 가지 대표적인 방식에 대한 이론을 설명하고자 합니다.
1. 오슬로프코스 방식
결론적으로 오슬로프코스는 눈으로 볼 수 없는 전자세계를 바라보게 해주는 창문의 역할을 하는 장비이다
<주파수와 시간 영역>
오실로스코프는 전자적인 신호의 시간적 변화를 관찰하기 위한 측정 장비로, 전압의 변화를 그래프로 표현해주는 장비입니다.
오실로스코프 이론은 다음과 같은 기본 개념들을 포함합니다:
- 시간축(Time Base): 오실로스코프는 시간에 따른 전압의 변화를 관찰하기 때문에, 시간축은 수평축에 해당합니다. 시간축 설정은 시간당 얼마나 많은 주기를 표시할 것인지 결정하며, 이것은 측정하려는 신호의 주파수에 따라 선택됩니다.
- 전압축(Vertical Axis): 오실로스코프의 수직축은 전압의 크기를 나타냅니다. 이 축은 측정하고자 하는 전압 범위에 따라 조정됩니다.
- 트리거링(Triggering): 오실로스코프는 특정 조건이 충족될 때 신호를 캡처하는 기능을 갖고 있습니다. 이것을 트리거링이라고 하며, 신호가 원하는 상태(예: 특정 전압 값)에 도달했을 때 측정을 시작하거나 정지시키는 데 사용됩니다.
- 스케일링(Scaling): 측정되는 전압과 시간의 스케일을 조정하여 화면에 보여지는 데이터를 최적화합니다.
오실로스코프는 주기적으로 반복되는 전압 신호나 전압의 시간적 변화를 시각적으로 보여주기 때문에, 전자 회로의 동작을 분석하거나 디지털 및 아날로그 신호를 확인하는 데 유용하게 활용됩니다. 이론적인 개념을 이해하고 측정을 수행함으로써 정확하고 유용한 데이터를 얻을 수 있습니다.
2. 4-프로브 방식
4 프로브 측정은 전기적 특성을 측정하기 위한 기술 중 하나입니다. 이 측정 방법은 전기 저항, 전압, 전류 등을 측정하는 데 사용됩니다. 일반적으로 이 방법은 전기적 특성이나 속성을 정확하게 측정하기 위해 설계된 측정 장비를 사용합니다.
4 프로브 측정에서, 4개의 프로브(전극)가 사용됩니다. 이 중 두 개의 프로브는 전압을 측정하고, 다른 두 개의 프로브는 전류를 측정합니다. 이렇게 4개의 프로브를 사용함으로써 물체나 장치의 전압과 전류를 동시에 측정할 수 있습니다.
이 방법은 주로 전기 회로의 특성을 분석하거나 반도체 소자의 특성을 측정하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 반도체 소자의 전압-전류 특성을 분석하거나, 특정 회로의 저항을 측정하는 데에 활용될 수 있습니다.
- KS C IEC 60093는 대한민국 산업 표준인 KS C IEC 시리즈의 일부입니다. 이 규격은 전기적 및 전자적 재료의 특성에 관한 국제 표준인 IEC 60093을 KS C 인증에 맞추어 채택한 것입니다.
IEC 60093는 “절연재료 – 고정 또는 유동성 액체의 고유 저항측정”을 다루는 국제 표준입니다. 이 규격은 액체 상태의 전기 저항 측정 방법을 설명하며, 액체 상태의 절연 재료(특히 고정 또는 유동성이 있는 액체)의 전기적 특성을 평가하는 데 사용됩니다.
KS C IEC 60093는 이러한 국제 표준을 대한민국의 전기 및 전자 산업에 맞게 적용하고 채택한 것으로, 대한민국에서 전기 절연 재료 및 전기적 특성을 평가하고 검증하는 데 사용됩니다. 이 규격은 해당 재료의 품질과 안전성을 평가하는 데 도움이 되며, 산업에서 사용되는 재료들이 안전하게 사용될 수 있도록 지침을 제공합니다. ↩︎